(57)【要約】  光ディスク１の１周分の所定の回転位相毎の偏心量に基づいて、光ピックアップ３を構成する対物レンズのトラッキング引き込み後のレンズシフト量が、予め設定された対物レンズのトラッキング方向の可動範囲を超えない回転位相範囲を特定して、当該回転位相範囲をトラッキング引き込み範囲として設定し、光ディスク１の回転位相が当該トラッキング引き込み範囲内にあるとき、光ピックアップ３のトラッキング引き込みを実行する。
2011104756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップの光ディスクに対するトラッキングをサーボ制御するディスク装置において、
前記光ディスクの回転位相を検出する回転位相検出部と、
前記回転位相検出部で検出した所定の回転位相毎に前記光ディスクの偏心量を検出する偏心量検出部と、
前記偏心量検出部で検出した前記光ディスクの１周分の偏心量を前記所定の回転位相毎に記憶する記憶部と、
前記記憶部から読み出した前記光ディスクの１周分の前記所定の回転位相毎の偏心量に基づいて、前記光ピックアップを構成する対物レンズのトラッキング引き込み後におけるレンズシフト量が前記対物レンズの予め設定したトラッキング方向の可動範囲を超えない回転位相範囲を特定してトラッキング引き込み範囲として設定する設定部と、
前記回転位相検出部で検出した前記光ディスクの回転位相が、前記設定部で設定されたトラッキング引き込み範囲内にあるとき、前記光ピックアップのトラッキング引き込みを実行する制御部とを備えたことを特徴とするディスク装置。
【請求項２】
前記設定部は、前記対物レンズのトラッキング引き込み後のレンズシフト量が、サーボ制御用信号又は読み取り信号の所定の基準値に対する変化量が許容範囲内にあるレンズシフト量範囲を超えない回転位相範囲を、トラッキング引き込み範囲として設定することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項３】
前記光ピックアップの対物レンズのレンズシフト量を検出するシフト量検出部を備え、
前記設定部は、前記シフト量検出部で検出されたレンズシフト量毎にトラッキング引き込みを実施する回転位相範囲を設定することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項４】
前記シフト量検出部で検出される前記対物レンズのレンズシフト量がゼロになるように当該対物レンズの駆動部を制御する制御信号を生成するレンズ中点信号発生部を備え、
前記制御部は、前記偏心量検出部が前記光ディスクの偏心量を検出するにあたり、前記レンズ中点信号発生部が生成した前記制御信号で前記駆動部の動作を制御して、前記対物レンズのレンズシフト量がゼロになるように動作させることを特徴とする請求項３記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディスクの偏心による周期的な位置ずれを補償するディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディスクの偏心による周期的な位置ずれを補償する偏心追従制御には、光ピックアップ自体を追従させる方法と対物レンズのみをトラッキングアクチュエータにより追従させる方法がある。光ピックアップ自体を追従させる方法は、対物レンズのみを追従させる方法と比較して搬送機構部の総移動量が大きくなるために部品寿命が短くなる。また、光ピックアップを追従させる際に振動等の外乱が発生し易く、フォーカスサーボやトラッキングサーボへの影響が懸念される。このため、一般には、対物レンズのみを追従させる方法が採用されている。【０００３】
例えば、特許文献１に開示されるトラッキング制御装置では、トラックの蛇行信号成分（ウォブル成分）を利用した偏心量の測定を行い、得られた偏心量をトラッキング伝達特性の逆特性を有するフィルタに通して偏心補正駆動信号を得ることにより、偏心への追従性を高めている。
しかしながら、特許文献１の装置は、トラッキング引き込み位置と対物レンズのレンズ可動幅との関係が考慮されていないため、トラッキング引き込み位置によっては、偏心に起因したレンズ駆動量がレンズ可動幅を超えて、トラッキングを維持できない状態が発生するという課題がある。【０００４】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、偏心成分を有するディスクに対するトラッキング維持能力を向上することができるディスク装置を得ることを目的とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２０９６５号公報
【発明の概要】
【０００６】
この発明に係るディスク装置は、光ディスクの回転位相を検出する回転位相検出部と、回転位相検出部で検出した所定の回転位相毎に光ディスクの偏心量を検出する偏心量検出部と、偏心量検出部で検出した光ディスクの１周分の偏心量を所定の回転位相毎に記憶する記憶部と、記憶部から読み出した光ディスクの１周分の所定の回転位相毎の偏心量に基づいて、光ピックアップを構成する対物レンズのトラッキング引き込み後におけるレンズシフト量が対物レンズの予め設定したトラッキング方向の可動範囲を超えない回転位相範囲を特定してトラッキング引き込み範囲として設定する設定部と、回転位相検出部で検出した光ディスクの回転位相が、設定部で設定されたトラッキング引き込み範囲内にあるとき、光ピックアップのトラッキング引き込みを実行する制御部とを備えるものである。
【０００７】
この発明によれば、光ディスクの１周分の所定の回転位相毎の偏心量に基づいて、光ピックアップを構成する対物レンズのトラッキング引き込み後におけるレンズシフト量が対物レンズの予め設定したトラッキング方向の可動範囲を超えない回転位相範囲を特定してトラッキング引き込み範囲として設定し、光ディスクの回転位相が当該トラッキング引き込み範囲内にあるとき、光ピックアップのトラッキング引き込みを実行する。このように構成することで、偏心成分を有するディスクに対するトラッキング維持能力を向上することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１によるディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】トラッキング引き込みに必要な各信号を示す図である。
【図３】光ディスク上に記録された同心円状のトラックの中心位置と光ディスクの回転の中心位置との関係を示す図である。
【図４】最大偏心量Ａの光ディスクを角速度ωで回転させたときの偏心量と時間の関係を示す図である。
【図５】最大偏心量Ａがレンズ可動幅Ｂより小さい場合に、偏心量が０の位置でトラッキングを引き込んだときのレンズシフト量と時間との関係を示す図である。
【図６】最大偏心量Ａがレンズ可動幅Ｂより小さい場合に、偏心量が最大の位置でトラッキングを引き込んだときのレンズシフト量と時間との関係を示す図である。
【図７】ディスク１回転の偏心量Ａ１とディスク１回転を周方向に１２分割したときに回転位相毎に検出されたトラック横断本数Ａ２との関係を示す図である。
【図８】ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図２（ｄ）に示したトラック横断方向信号Ａ３との関係を示す図である。
【図９】ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図２（ｄ）に示したトラック横断方向信号に図７に示した回転位相毎に検出されたトラック横断本数Ａ２を掛け合わせた値Ａ４との関係を示す図である。
【図１０】ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図９中の値Ａ４の回転位相を９０度分ずらした値Ａ５との関係を示す図である。
【図１１】ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図１０中の情報Ａ５の最大値が最大偏心量になるように振幅補正した値Ａ６との関係を示す図である。
【図１２】偏心量Ａ１と平均偏心量Ａ６の回転位相に対する関係を示す図である。
【図１３】光ピックアップのレンズシフト量とＴＥ信号との関係を示す図である。
【図１４】トラッキング引き込み時にレンズシフトが発生した場合における偏心量Ａ７と平均偏心量Ａ６との回転位相に対する関係を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態３によるディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】この発明の実施の形態４によるディスク装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるディスク装置の構成を示すブロック図である。図１において、実施の形態１によるディスク装置は、ディスク回転部２、光ピックアップ３、ＴＥ信号生成部４、トラッキングループ信号発生部５、トラッキング引き込みタイミング生成部６、トラッキング制御部７、トラッキングアクチュエータドライブ部８、回転位相検出部９、偏心量検出部１０、トラッキング引き込み範囲設定部１１及び記憶部１２を備える。
【００１０】
ディスク回転部２は、光ディスク１を回転させる構成部である。光ピックアップ３は、ディスク回転部２により回転された光ディスク１の情報面にレーザー光を集光し、その反射光を検出する構成部である。ＴＥ信号生成部４は、光ピックアップ３と接続する構成部であり、光ピックアップ３で得られた上記反射光に応じた信号から、トラッキング制御に用いるトラッキングエラー信号ａ（以下、ＴＥ信号ａと呼ぶ）を生成する。ＴＥ信号ａは光ディスク１における正しいトラッキング位置からのレーザースポットのずれを示す信号である。
【００１１】
トラッキングループ信号発生部５は、ＴＥ信号生成部４と接続する構成部であり、ＴＥ信号生成部４で得られたＴＥ信号ａからトラッキングループ信号ｂを生成する。トラッキングループ信号ｂは、トラッキングアクチュエータドライブ部８の動作を制御する信号である。トラッキング引き込みタイミング生成部６は、光ピックアップ３と接続する構成部であり、光ピックアップ３で得られた上記反射光に応じた信号からトラッキング引き込みタイミング信号ｃを生成する。
【００１２】
トラッキング制御部７は、トラッキング引き込みタイミング生成部６、回転位相検出部９及びトラッキング引き込み範囲設定部１１と接続する構成部であり、トラッキング引き込みタイミング信号ｃ、回転位相信号ｅ及びディスク回転位相範囲ｈに基づいて、トラッキングサーボループを閉じることにより、トラッキングを引き込む。
【００１３】
図２は、トラッキング引き込みに必要な各信号を示す図である。図２（ｂ）に示すように、トラッキング引き込みタイミング信号ｃは、オントラックとオフトラックの２つの状態を示す信号である。このトラッキング引き込みタイミング信号ｃに基づいて、例えばオントラック状態のときにトラッキングサーボループを閉じ、オフトラック状態のときにトラッキングサーボループを開くように制御することで、トラッキング引き込みが実現される。
【００１４】
光ディスク１上のピット列（トラック）にレーザースポットを維持する際、トラッキングループ信号ｂがトラッキングアクチュエータドライブ部８に出力される。トラッキングアクチュエータドライブ部８は、トラッキングループ信号ｂに応じて、トラッキングドライブ信号ｄを生成する。光ピックアップ３の内部のトラッキングアクチュエータは、入力したトラッキングドライブ信号ｄに従って駆動し、トラックにレーザスポットが合う状態（トレース状態）を維持する。このような信号のループを、トラッキングサーボループと呼ぶ。
【００１５】
図３は、光ディスク上に記録された同心円状のトラックの中心位置と光ディスクの回転の中心位置との関係を示す図である。以降では、図３に示すように、光ディスク１上に記録された同心円状のトラックの中心位置と、光ディスク１の回転の中心位置の差を示す量を、最大偏心量として説明する。また、光ディスク１が、ある回転位相θで回転しているとき、図３に示すように、レーザースポットをトラックが（最大偏心量×ｓｉｎθ）だけ横断する。この量を偏心量と呼ぶこととする。
また、トラッキングサーボループが開状態であるときに、偏心の他に外乱がなければ、レーザースポットは、偏心量に応じた分だけ光ディスク１上のトラックを横断する。このとき、ディスク１周分のトラック横断本数をαとし、トラックピッチをβとすれば、最大偏心量は、α／（４×β）で表される。
【００１６】
ここで、本発明が解決すべき課題について詳細に説明する。
図４は、最大偏心量Ａの光ディスクを角速度ωで回転させたときの偏心量と時間の関係を示す図である。図４に示すように、偏心量は、光ディスク１の回転と同期して変化し、時間ｔでの偏心量ｅｃｃは、ｅｃｃ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）で表される。
ここで、トラッキング方向のレンズ可動幅（トラッキングアクチュエータの可動幅）がＢである光ピックアップ３を想定すると、Ａ＞Ｂの場合、トラッキング引き込み後のレンズシフト量ｌｓは、引き込み時の偏心量をｅｃｃｉｎとすると、ｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）−ｅｃｃｉｎで表現される。このため、ｅｃｃｉｎがどのような値でも、つまり、どのような位置でトラッキングを引き込んだとしても、レンズシフト量ｌｓはレンズ可動幅Ｂを超えるため、偏心に追従する際にレンズシフト量ｌｓがレンズ可動幅Ｂを超え、トラッキングを維持できない。
【００１７】
一方、図５は、最大偏心量Ａがレンズ可動幅Ｂより小さい場合に、偏心量が０の位置でトラッキングを引き込んだとき、すなわちｅｃｃｉｎ＝０でのレンズシフト量と時間との関係を示す図である。図５に示すように、偏心量が０の位置でトラッキングを引き込んだ場合、トラッキング引き込み後のレンズシフト量ｌｓは、偏心量ｅｃｃと等しく、ｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）で表されて、トラッキングが維持できる。しかしながら、以下に示すように、Ａ＜Ｂの場合であっても、トラッキングを維持できない場合がある。
【００１８】
図６は、最大偏心量Ａがレンズ可動幅Ｂより小さい場合に、偏心量が最大の位置でトラッキングを引き込んだとき、すなわちｅｃｃｉｎ＝Ａでのレンズシフト量と時間との関係を示す図である。図６に示すように、偏心量が最大の位置でトラッキングを引き込むと、トラッキング引き込み後のレンズシフト量ｌｓは、ｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）−Ａ＜−Ｂとなり、トラッキング維持ができなくなる。つまり、どのような位置でトラッキングを引き込んだとしても、トラッキング維持が可能となる偏心量は、２Ａ＜Ｂの関係を満足する必要がある。
【００１９】
また、対物レンズが外乱等により振動していた場合、トラッキング引き込み時のレンズ中立位置からのずれ量をｌｓｉｎとすると、トラッキング引き込み後のレンズシフト量はｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）−（ｅｃｃｉｎ＋ｌｓｉｎ）となる。このため、トラッキング維持が可能な偏心量は、さらに減少することになる。
【００２０】
これに加え、近年では、光ピックアップユニット（ＰＵ）の小型化に伴って対物レンズの物理的なトラッキング方向の可動範囲が小さくなっている。また、高倍速化に伴って、アンバランス振動が大きくなり、トラッキング引き込み時の対物レンズの振動量も大きくなってきている。このため、トラッキング維持が可能な偏心量は、さらに減少する傾向にある。
【００２１】
そこで、この発明のディスク装置では、図１に示すような、回転位相検出部９、偏心量検出部１０、トラッキング引き込み範囲設定部１１及び記憶部１２を備えることにより、偏心成分を有する光ディスク１に対するトラッキング維持能力を向上させている。
【００２２】
回転位相検出部９は、ディスク回転部２から出力される光ディスク１の回転に同期した信号に基づいて、光ディスク１の回転位相を検出する構成部である。
偏心量検出部１０は、ＴＥ信号生成部４及び回転位相検出部９とそれぞれ接続する構成部であり、ＴＥ信号生成部４で得られたＴＥ信号ａと、回転位相検出部９で得られた回転位相信号ｅとから、光ディスク１の偏心量を検出する。偏心量検出部１０で回転位相毎に検出された偏心量は、記憶部１２に格納される。
トラッキング引き込み範囲設定部１１は、記憶部１２に格納されたデータを読み出し可能に設けられた構成部であり、記憶部１２から偏心量を示す偏心量信号ｆ及びこの偏心量が検出された回転位相を示すディスク回転位相情報ｇを読み出して、回転位相毎の偏心量からトラッキング引き込み範囲を設定する。
【００２３】
次に動作について説明する。
先ず、トラック横断本数は、図２（ｃ）に示すように、トラッククロス信号のエッジをカウントすることによって検出できる。なお、トラッククロス信号は、ＴＥ信号ａが基準電圧と交差するタイミングで反転する信号である。
ここで、ディスク１回転を周方向にｎ分割して、光ディスク１が３６０／ｎ度（以下、γ度と呼ぶ）回転する間のトラック横断本数をカウントすることにより、ディスク周方向の１分割（γ度）内における平均トラック横断本数が得られる。
【００２４】
回転位相検出部９は、光ディスク１の回転位相を検出し、回転位相信号ｅを出力する。
偏心量検出部１０は、ＴＥ信号生成部４からＴＥ信号ａを入力し、回転位相検出部９から回転位相信号ｅを入力すると、ディスク回転が一定で、かつトラッキングドライブ信号ｄをゼロ、すなわちレンズシフト量ｌｓがゼロの状態で、光ディスク１がγ度回転する毎にトラック横断本数をカウントして平均トラック横断本数を検出し、得られたディスク１周分の平均トラック横断本数を平均偏心量に換算する。
【００２５】
この実施の形態１では、平均トラック横断本数を下記の方法で平均偏心量に換算する。
図７は、ディスク１回転の偏心量Ａ１とディスク１回転を周方向に１２分割したときに回転位相毎に検出されたトラック横断本数Ａ２との関係を示す図である。この図７では、偏心量Ａ１及びトラック横断本数Ａ２を、最大偏心量が２００μｍで、トラックピッチが１．６μｍの光ディスク１を回転速度一定で回転させて得た場合を示している。図７のように、トラック横断本数Ａ２は、偏心量Ａ１の正負に関わらず常に正の値となる。
【００２６】
また、図８は、ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図２（ｄ）に示したトラック横断方向信号Ａ３との関係を示す図である。また、図９は、ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図２（ｄ）に示したトラック横断方向信号Ａ３に図７に示した回転位相毎に検出されたトラック横断本数Ａ２を掛け合わせた値Ａ４との関係を示す図である。
図８，９に示すように、トラック横断方向信号Ａ３とトラック横断本数Ａ２とを掛け合わせた値Ａ４は、ディスク回転が一定であれば、トラック横断速度を示し、偏心量Ａ１に対して位相が９０度進んでいる。
【００２７】
図１０は、ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図９中の値Ａ４の回転位相を９０度分ずらした値Ａ５との関係を示す図である。トラック横断本数Ａ２は、回転位相毎（γ度毎）に検出され、記憶部１２において、各回転位相に対応付けた記憶領域が割り当てられる。トラック横断方向信号Ａ３とトラック横断本数Ａ２とを掛け合わせた値Ａ４は、偏心量Ａ１に対して位相が９０度進んでいる。
そこで、記憶部１２において、トラック横断本数Ａ２が割り当てられている記憶領域の回転位相を９０度分ずらす。これにより、図１０に示すように、偏心量Ａ１と位相が一致した情報Ａ５を得ることができる。
【００２８】
また、最大偏心量は、トラック横断本数を１周分加算し、４×トラックピッチβで除算することにより得られる。そこで、図１０に示した情報Ａ５の最大値が最大偏心量になるように振幅補正を行うことで、図１１に示すような平均偏心量Ａ６が得られる。
【００２９】
記憶部１２は、ディスク１回転の分割数と等しいｎ個の記憶領域（γ度毎の記憶領域）を有し、それぞれの記憶領域には、例えば１〜ｎの番号が付与されている。
偏心量検出部１０は、上述のようにして、γ度毎の平均偏心量Ａ６を求めると、求めたγ度毎の平均偏心量Ａ６を、記憶部１２のγ度毎に対応する記憶領域に格納する。
平均偏心量Ａ６は、トラッキング引き込み範囲設定部１１によって偏心量信号ｆとして記憶部１２から読み出される。
【００３０】
トラッキング引き込み範囲設定部１１は、記憶部１２から、ディスク１周分の偏心量信号ｆ及びこれに対応する記憶領域番号、すなわちディスク回転位相情報ｇを読み出して、トラッキング引き込み後のレンズシフト量ｌｓが、予め設定されているトラッキングアクチュエータの可動範囲を超えないディスク回転位相範囲ｈを算出する。具体的な算出方法を以下に示す。
【００３１】
最大偏心量をＡとし、トラッキングを引き込んだときの偏心量をｅｃｃｉｎとすると、トラッキング引き込み後のレンズシフト量ｌｓはｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）−ｅｃｃｉｎであるから、その最大値は、Ａ＋｜ｅｃｃｉｎ｜となる。
従って、トラッキングアクチュエータ可動範囲（対物レンズのレンズ可動範囲）が±Ｂである場合に、｜ｅｃｃｉｎ｜が満足すべき範囲は、｜ｅｃｃｉｎ｜＜Ｂ−Ａとなる。
但し、偏心量信号ｆは、対応する記憶領域、すなわち対応するディスク回転位相範囲内の平均偏心量であるから、平均偏心量が｜ｅｃｃｉｎ｜範囲内に収まっていても、ディスク回転位相内の最大偏心量Ａが｜ｅｃｃｉｎ｜範囲内に収まらない場合がある。
【００３２】
図１２は、偏心量Ａ１と平均偏心量Ａ６の回転位相に対する関係を示す図であり、実線が偏心量Ａ１を示し、破線が平均偏心量Ａ６を示しており、一点鎖線がトラッキング引き込み時の偏心量の絶対値｜ｅｃｃｉｎ｜の範囲を示している。図１２に示すように、回転位相ＲＰ１の平均偏心量は、｜ｅｃｃｉｎ｜に収まる最大の平均偏心量であるが、角度範囲Ｂ１では、回転位相ＲＰ１の範囲であっても、偏心量が｜ｅｃｃｉｎ｜を超えている。
【００３３】
そこで、トラッキング引き込み範囲設定部１１は、｜ｅｃｃｉｎ｜範囲が得られると、得られた｜ｅｃｃｉｎ｜範囲に対して記憶部１２で記憶領域番号が１つ分だけ少ない記憶領域に対応するディスク回転位相範囲、すなわち回転位相ＲＰ２に対応するディスク回転位相範囲ｈを、トラッキング引き込み範囲としてトラッキング制御部７に設定する。
【００３４】
トラッキング制御部７は、回転位相検出部９から入力した回転位相信号ｅが、ディスク回転位相範囲ｈにある場合にのみ、トラッキング引き込みタイミング生成部６から出力されるトラッキング引き込みタイミング信号ｃに従ってトラッキングループを閉じる制御を行う。
【００３５】
以上のように、この実施の形態１によれば、光ディスク１の１周分の所定の回転位相毎の偏心量に基づいて、光ピックアップ３を構成する対物レンズのトラッキング引き込み後におけるレンズシフト量が対物レンズの予め設定したトラッキング方向の可動範囲±Ｂを超えない回転位相範囲を特定してトラッキング引き込み範囲として設定し、光ディスク１の回転位相が当該トラッキング引き込み範囲内にあるとき、光ピックアップ３のトラッキング引き込みを実行する。
このように構成することで、トラッキングアクチュエータ可動範囲が小さい場合であってもトラッキング維持が可能な偏心量を大きくすることができる。これにより、偏心成分を有する光ディスク１に対するトラッキング維持能力が高く、当該ディスクの再生能力を向上させたディスク装置を実現することができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態１では、偏心量検出部１０がトラック横断本数から偏心量を検出する場合を示したが、トラック横断周波数を利用して偏心量を求めても同様の効果が得られる。
【００３７】
また、上記実施の形態１では、偏心量検出部１０がトラッククロス信号を基に偏心量を検出する場合を示したが、図２（ｂ）に示すトラッキング引き込みタイミング信号ｃや、ディスク読み取り信号（ＲＦ信号）等を基に偏心量を求めても同様の効果が得られる。
【００３８】
さらに、上記実施の形態１において、偏心量検出部１０が平均偏心量を求める際に発生した演算上の誤差については、ディスク回転の１周の分割数ｎを大きくすることにより、低減することができる。また、誤差分を考慮して、トラッキング引き込み範囲を設定することで、より安定したトラッキング維持が可能となる。
【００３９】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、対物レンズのトラッキング引き込み後のレンズシフト量が、トラッキングアクチュエータの可動範囲±Ｂを超えないようにトラッキング引き込み範囲を設定したが、光ピックアップの特性によっては、トラッキングアクチュエータの可動範囲内であっても、レンズシフト量が大きくなるにつれてサーボ用信号や読み取り信号の品位が劣化する場合がある。
【００４０】
図１３は、実施の形態２における光ピックアップのレンズシフト量とＴＥ信号との関係を示す図であり、符号ａを付した実測値がＴＥ信号であり、符号ｄを付した実測値がトラッキングドライブ信号である。図１３に示すように、レンズシフト量が大きくなるにつれて、ＴＥ信号ａの基準電圧Ｖｏに対するバランスが変化し、かつ、プラス方向に大きくレンズシフトが発生するとＴＥ信号ａの振幅も大きく減少している。この場合、ＴＥ信号ａの品位が劣化し、トラッキングサーボ制御における所望の機能を満足できない。
【００４１】
上記実施の形態１では、上述したような光ピックアップでは、トラッキングアクチュエータの可動範囲内であっても、ＴＥ信号ａが変化することでトラッキングが維持できず、再生能力が低下することが考えられる。
【００４２】
そこで、この実施の形態２では、サーボ制御用信号や読み取り信号の品位が所望の機能を満足できるだけのレンズシフト量範囲を超えないようトラッキング引き込み範囲を設定する。例えば、図１３に示すように、サーボ制御用信号であるＴＥ信号ａの基準電圧Ｖｏに対するバランスの変化量が少ないレンズシフト量範囲（ＴＥ信号ａのレベル変化が少ないレンズシフト量がゼロである位置近傍のレンズシフト量範囲）に対応する回転位相範囲を、トラッキング引き込み範囲として設定する。なお、この場合、トラッキング引き込み範囲は、必ずしもレンズシフト量がゼロである位置を中心として設定する必要はない。
また、光ディスク１からの読み取り信号においても、当該読み取り信号の所定の基準値に対する振幅の変化量が少ないレンズシフト量範囲に対応する回転位相範囲をトラッキング引き込み範囲とする。
【００４３】
以上のように、この実施の形態２によれば、サーボ制御用信号や読み取り信号の品位が所望の機能を満足できるだけのレンズシフト量範囲を超えないように、すなわちサーボ制御用信号や読み取り信号の基準値に対する変化量が許容範囲内にあるレンズシフト量範囲を超えない回転位相範囲をトラッキング引き込み範囲として設定する。
このようにすることで、対物レンズのレンズシフト量が大きくなるにつれてサーボ制御用信号や読み取り信号の品位が劣化する特性を有した光ピックアップであっても、信号の品位を劣化させることなく、トラッキング引き込み範囲を設定することができる。
【００４４】
実施の形態３．
上述したように、トラッキング引き込みは、例えばトラッキング引き込みタイミング信号ｃがトラックオン状態のときにサーボループを閉じ、オフ状態のときにサーボループを開くように制御することで実現される。
また、従来では、トラッキング引き込み時にレーザースポットによるトラック横断速度が高いと、引き込みを失敗する可能性があるため、トラッキング引き込み直前にレーザースポットがトラックを横断する方向を検出してトラック横断速度を低下させるようにトラッキングアクチュエータを駆動制御するトラッキングブレーキを採用する場合があった。
これらの動作は、トラッキングアクチュエータが、対物レンズをセンター位置から移動させる、すなわちレンズシフトを発生させるものである。従って、このレンズシフト量が大きいと、上記実施の形態１又は上記実施の形態２を適用した際にトラッキングを維持できなくなる場合がある。以下、この現象を詳細に説明する。
【００４５】
図１４は、図１２に対して、トラッキング引き込み時にレンズシフトが発生した場合における偏心量と平均偏心量との回転位相に対する関係を追加したものである。図１４において、実線の太線が偏心量Ａ１、実線の細線がレンズシフトが発生したときの偏心量とレンズシフト量の和Ａ７、破線が平均偏心量Ａ６を示しており、一点鎖線がトラッキング引き込み時の偏心量の絶対値｜ｅｃｃｉｎ｜の範囲を示している。図１４に示すように、ディスク回転位相ＲＰ１における平均偏心量は、｜ｅｃｃｉｎ｜に収まる最大の平均偏心量であるが、角度範囲Ｂ１では、回転位相ＲＰ１の範囲であっても、偏心量が｜ｅｃｃｉｎ｜を超えている。
【００４６】
上記実施の形態１では、トラッキング引き込み範囲設定部１１が、｜ｅｃｃｉｎ｜範囲を得ると、得られた｜ｅｃｃｉｎ｜範囲に対して記憶部１２で記憶領域番号が１つ分だけ少ない記憶領域に対応するディスク回転位相ＲＰ２の範囲を、トラッキング引き込み範囲としてトラッキング制御部７に設定する。
しかしながら、図１４のようにトラッキング引き込み時にレンズシフトが発生すると、角度範囲Ｂ２では、レンズシフトが発生したときの偏心量とレンズシフト量の和Ａ７が、｜ｅｃｃｉｎ｜を超えている。このため、トラッキング引き込み後のレンズシフト量が、トラッキングアクチュエータの所望の可動範囲を超えてしまう。
【００４７】
そこで、この実施の形態３では、トラッキング引き込み時のレンズシフト量分に応じたディスク回転位相範囲を算出してトラッキング引き込み範囲を設定する。
図１５は、この発明の実施の形態３によるディスク装置の構成を示すブロック図である。図１５において、実施の形態３のディスク装置は、図１で示した構成に対して、レンズシフト量検出部１３をさらに備えており、レンズシフト量信号ｉをトラッキング引き込み範囲設定部１１に出力している点で上記実施の形態１と異なる。なお、レンズシフト量信号ｉは、レンズシフト量検出部１３が検出したレンズシフト量を示す信号である。
【００４８】
上記実施の形態１では、最大偏心量をＡとし、トラッキング引き込み時における偏心量をｅｃｃｉｎとすると、トラッキング引き込み後のレンズシフト量は、ｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）−ｅｃｃｉｎで表され、その最大値は、Ａ＋｜ｅｃｃｉｎ｜としてディスク回転位相範囲を算出している。これは、トラッキングを引き込む際にレンズシフトが発生していない場合に成立する。
【００４９】
これに対して、実施の形態３では、レンズシフト量検出部１３が、トラッキングを引き込む際に発生しているレンズシフト量ｌｓｉｎを検出して、レンズシフト量信号ｉとしてトラッキング引き込み範囲設定部１１に出力する。
トラッキング引き込み範囲設定部１１は、入力したレンズシフト量信号ｉに基づいて、レンズシフト量ｌｓｉｎのレンズシフトの発生を認識すると、トラッキング引き込み後のレンズシフト量ｌｓをｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）−（ｅｃｃｉｎ＋ｌｓｉｎ）で求めて、その最大値はＡ×｜ｅｃｃｉｎ＋ｌｓｉｎ｜となる。以降は、上記実施の形態１と同様に計算することにより、トラッキング引き込み時のレンズシフト量分に応じたディスク回転位相範囲が算出され、トラッキング引き込み範囲を設定することができる。
【００５０】
以上のように、この実施の形態３によれば、光ピックアップ３の対物レンズのレンズシフト量を検出するレンズシフト量検出部１３を備え、トラッキング引き込み範囲設定部１１が、レンズシフト量検出部１３で検出されたレンズシフト量毎にトラッキング引き込みを実施する回転位相範囲を設定する。このようにすることで、トラッキング引き込み時にレンズシフトが発生するディスク装置においても、トラッキング維持が可能な偏心量を大きくすることができる。
【００５１】
なお、上記実施の形態３において、トラッキング引き込み時に発生するレンズシフト量が無視できる程小さい場合、若しくは発生するレンズシフト量を想定してディスク回転位相範囲を狭く設定する場合には、上記実施の形態１の構成を採用すればよく、レンズシフト量検出部１３を省略することができる。
【００５２】
実施の形態４．
近年のディスク装置の高倍速化に伴い、アンバランス振動が大きくなることでトラッキング引き込み時の対物レンズ振動量が大きくなってきている。対物レンズの振動は、ディスク回転を要因として発生するため、その振動周波数は回転周波数と近しい場合が多い。ただし、振動位相と回転位相は、必ずしも同期しているとは限らない。
上記実施の形態１から上記実施の形態３までで説明したように、光ディスク１の偏心量を測定する場合、当該測定の際にレンズ振動が発生していると、測定結果にレンズ振動分が含まれる。
例えば、最大偏心量Ａのディスクを角速度ωで回転させた場合、レンズ振動最大量をＣとし、振動位相と回転位相の差をφとすると、レーザースポットがディスク上のトラックを横断する時間ｔにおける位置ｙは、下記式（Ａ）で表される。
ｙ＝Ａｓｉｎ（ωｔ）＋Ｃｓｉｎ（ωｔ＋φ）
＝（（Ａ＋Ｃｃｏｓφ）２＋Ｃ２ｓｉｎ２φ）１／２×ｓｉｎ（ωｔ＋ψ）・・・（Ａ）
但し、ψ＝ｔａｎ−１（Ｃｓｉｎφ／（Ａ＋Ｃｃｏｓφ））
【００５３】
このように、レンズ振動が加わった場合に測定される偏心量には、本来の偏心量と比較して振幅も位相も異なったものとなる。従って、トラッキング引き込み後、レンズ振動はトラッキングサーボループにより抑制されて、レンズシフト量が偏心量に対応する分だけ発生する。このため、レンズ振動が加わった状態で測定された偏心量を基にトラッキング引き込み範囲を算出すると、逆にトラッキング維持範囲が狭くなる。
【００５４】
そこで、この実施の形態４では、対物レンズを中立位置に維持して、レンズ振動が発生する状況においても、対物レンズが振動しないようにトラッキングアクチュエータを駆動制御する。
【００５５】
図１６は、この発明の実施の形態４によるディスク装置の構成を示すブロック図である。図１６において、実施の形態４のディスク装置は、図１５で示した構成に対して、レンズ中点信号発生部１４をさらに備えており、トラッキング制御部７の制御によりトラッキングドライブ信号ｄをレンズ中点信号ｊに切り換えられる構成となっている点で、上記実施の形態３と異なる。
【００５６】
レンズ中点信号発生部１４は、レンズシフト量信号ｉからレンズシフトを抑制する信号を生成する構成部であり、レンズシフトを抑制するために、対物レンズを中点位置に維持するレンズ中点信号ｊを出力する。このレンズ中点信号ｊでトラッキングアクチュエータドライブ部８を制御してトラッキングアクチュエータを駆動させることで、対物レンズを中点位置に維持させる。これにより、レンズ振動が発生する状況においても、対物レンズの振動が発生しない。
【００５７】
以上のように、この実施の形態４によれば、レンズシフト量検出部１３で検出される対物レンズのレンズシフト量がゼロになるようにトラッキングアクチュエータを制御するレンズ中点信号ｊを生成するレンズ中点信号発生部１４を備え、トラッキング制御部７が、偏心量検出部１０が光ディスク１の偏心量を検出するにあたり、レンズ中点信号発生部１４が生成したレンズ中点信号ｊでトラッキングアクチュエータの駆動を制御して、対物レンズのレンズシフト量がゼロになるように動作させる。
このように、トラッキング制御部７が、偏心量の測定の際にトラッキングドライブ信号ｄをレンズ中点信号ｊに切り替えることで、レンズ振動が発生する状況においても、上記実施の形態１〜３と同精度で偏心量を測定することができ、トラッキング維持が可能な偏心量を大きくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
この発明に係るディスク装置は、偏心成分を有するディスクに対するトラッキング維持能力が高く、再生能力も向上させることができるので、対物レンズ振動量が大きい環境で使用される車載機器のディスク装置に好適である。
【図１】
2011104756.tif 000003
【図２】
2011104756.tif 000004
【図３】
2011104756.tif 000005
【図４】
2011104756.tif 000006
【図５】
2011104756.tif 000007
【図６】
2011104756.tif 000008
【図７】
2011104756.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2011104756.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2011104756.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年2月10日(2012.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディスクの偏心による周期的な位置ずれを補償するディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディスクの偏心による周期的な位置ずれを補償する偏心追従制御には、光ピックアップ自体を追従させる方法と対物レンズのみをトラッキングアクチュエータにより追従させる方法がある。光ピックアップ自体を追従させる方法は、対物レンズのみを追従させる方法と比較して搬送機構部の総移動量が大きくなるために部品寿命が短くなる。また、光ピックアップを追従させる際に振動等の外乱が発生し易く、フォーカスサーボやトラッキングサーボへの影響が懸念される。このため、一般には、対物レンズのみを追従させる方法が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２０９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１に開示されるトラッキング制御装置では、トラックの蛇行信号成分（ウォブル成分）を利用した偏心量の測定を行い、得られた偏心量をトラッキング伝達特性の逆特性を有するフィルタに通して偏心補正駆動信号を得ることにより、偏心への追従性を高めている。
しかしながら、特許文献１の装置は、トラッキング引き込み位置と対物レンズのレンズ可動幅との関係が考慮されていないため、トラッキング引き込み位置によっては、偏心に起因したレンズ駆動量がレンズ可動幅を超えて、トラッキングを維持できない状態が発生するという課題がある。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、偏心成分を有するディスクに対するトラッキング維持能力を向上することができるディスク装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るディスク装置は、光ディスクの回転位相を検出する回転位相検出部と、回転位相検出部で検出した所定の回転位相毎に光ディスクの偏心量を検出する偏心量検出部と、偏心量検出部で検出した光ディスクの１周分の偏心量を所定の回転位相毎に記憶する記憶部と、記憶部から読み出した光ディスクの１周分の所定の回転位相毎の偏心量に基づいて、光ピックアップを構成する対物レンズのトラッキング引き込み後におけるレンズシフト量が対物レンズの予め設定したトラッキング方向の可動範囲を超えない回転位相範囲を特定してトラッキング引き込み範囲として設定する設定部と、回転位相検出部で検出した光ディスクの回転位相が、設定部で設定されたトラッキング引き込み範囲内にあるとき、光ピックアップのトラッキング引き込みを実行する制御部とを備え、初期のトラッキング引き込みにおいても偏心に対する引き込み能力を最大にできるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、光ディスクの１周分の所定の回転位相毎の偏心量に基づいて、光ピックアップを構成する対物レンズのトラッキング引き込み後におけるレンズシフト量が対物レンズの予め設定したトラッキング方向の可動範囲を超えない回転位相範囲を特定してトラッキング引き込み範囲として設定し、光ディスクの回転位相が当該トラッキング引き込み範囲内にあるとき、光ピックアップのトラッキング引き込みを実行する。このように構成することで、偏心成分を有するディスクに対するトラッキング維持能力を向上することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１によるディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】トラッキング引き込みに必要な各信号を示す図である。
【図３】光ディスク上に記録された同心円状のトラックの中心位置と光ディスクの回転の中心位置との関係を示す図である。
【図４】最大偏心量Ａの光ディスクを角速度ωで回転させたときの偏心量と時間の関係を示す図である。
【図５】最大偏心量Ａがレンズ可動幅Ｂより小さい場合に、偏心量が０の位置でトラッキングを引き込んだときのレンズシフト量と時間との関係を示す図である。
【図６】最大偏心量Ａがレンズ可動幅Ｂより小さい場合に、偏心量が最大の位置でトラッキングを引き込んだときのレンズシフト量と時間との関係を示す図である。
【図７】ディスク１回転の偏心量Ａ１とディスク１回転を周方向に１２分割したときに回転位相毎に検出されたトラック横断本数Ａ２との関係を示す図である。
【図８】ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図２（ｄ）に示したトラック横断方向信号Ａ３との関係を示す図である。
【図９】ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図２（ｄ）に示したトラック横断方向信号に図７に示した回転位相毎に検出されたトラック横断本数Ａ２を掛け合わせた値Ａ４との関係を示す図である。
【図１０】ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図９中の値Ａ４の回転位相を９０度分ずらした値Ａ５との関係を示す図である。
【図１１】ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図１０中の情報Ａ５の最大値が最大偏心量になるように振幅補正した値Ａ６との関係を示す図である。
【図１２】偏心量Ａ１と平均偏心量Ａ６の回転位相に対する関係を示す図である。
【図１３】光ピックアップのレンズシフト量とＴＥ信号との関係を示す図である。
【図１４】トラッキング引き込み時にレンズシフトが発生した場合における偏心量Ａ７と平均偏心量Ａ６との回転位相に対する関係を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態３によるディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】この発明の実施の形態４によるディスク装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるディスク装置の構成を示すブロック図である。図１において、実施の形態１によるディスク装置は、ディスク回転部２、光ピックアップ３、ＴＥ信号生成部４、トラッキングループ信号発生部５、トラッキング引き込みタイミング生成部６、トラッキング制御部７、トラッキングアクチュエータドライブ部８、回転位相検出部９、偏心量検出部１０、トラッキング引き込み範囲設定部１１及び記憶部１２を備える。
【００１０】
ディスク回転部２は、光ディスク１を回転させる構成部である。光ピックアップ３は、ディスク回転部２により回転された光ディスク１の情報面にレーザー光を集光し、その反射光を検出する構成部である。ＴＥ信号生成部４は、光ピックアップ３と接続する構成部であり、光ピックアップ３で得られた上記反射光に応じた信号から、トラッキング制御に用いるトラッキングエラー信号ａ（以下、ＴＥ信号ａと呼ぶ）を生成する。ＴＥ信号ａは光ディスク１における正しいトラッキング位置からのレーザースポットのずれを示す信号である。
【００１１】
トラッキングループ信号発生部５は、ＴＥ信号生成部４と接続する構成部であり、ＴＥ信号生成部４で得られたＴＥ信号ａからトラッキングループ信号ｂを生成する。トラッキングループ信号ｂは、トラッキングアクチュエータドライブ部８の動作を制御する信号である。トラッキング引き込みタイミング生成部６は、光ピックアップ３と接続する構成部であり、光ピックアップ３で得られた上記反射光に応じた信号からトラッキング引き込みタイミング信号ｃを生成する。
【００１２】
トラッキング制御部７は、トラッキング引き込みタイミング生成部６、回転位相検出部９及びトラッキング引き込み範囲設定部１１と接続する構成部であり、トラッキング引き込みタイミング信号ｃ、回転位相信号ｅ及びディスク回転位相範囲ｈに基づいて、トラッキングサーボループを閉じることにより、トラッキングを引き込む。
【００１３】
図２は、トラッキング引き込みに必要な各信号を示す図である。図２（ｂ）に示すように、トラッキング引き込みタイミング信号ｃは、オントラックとオフトラックの２つの状態を示す信号である。このトラッキング引き込みタイミング信号ｃに基づいて、例えばオントラック状態のときにトラッキングサーボループを閉じ、オフトラック状態のときにトラッキングサーボループを開くように制御することで、トラッキング引き込みが実現される。
【００１４】
光ディスク１上のピット列（トラック）にレーザースポットを維持する際、トラッキングループ信号ｂがトラッキングアクチュエータドライブ部８に出力される。トラッキングアクチュエータドライブ部８は、トラッキングループ信号ｂに応じて、トラッキングドライブ信号ｄを生成する。光ピックアップ３の内部のトラッキングアクチュエータは、入力したトラッキングドライブ信号ｄに従って駆動し、トラックにレーザスポットが合う状態（トレース状態）を維持する。このような信号のループを、トラッキングサーボループと呼ぶ。
【００１５】
図３は、光ディスク上に記録された同心円状のトラックの中心位置と光ディスクの回転の中心位置との関係を示す図である。以降では、図３に示すように、光ディスク１上に記録された同心円状のトラックの中心位置と、光ディスク１の回転の中心位置の差を示す量を、最大偏心量として説明する。また、光ディスク１が、ある回転位相θで回転しているとき、図３に示すように、レーザースポットをトラックが（最大偏心量×ｓｉｎθ）だけ横断する。この量を偏心量と呼ぶこととする。
また、トラッキングサーボループが開状態であるときに、偏心の他に外乱がなければ、レーザースポットは、偏心量に応じた分だけ光ディスク１上のトラックを横断する。このとき、ディスク１周分のトラック横断本数をαとし、トラックピッチをβとすれば、最大偏心量は、α／（４×β）で表される。
【００１６】
ここで、本発明が解決すべき課題について詳細に説明する。
図４は、最大偏心量Ａの光ディスクを角速度ωで回転させたときの偏心量と時間の関係を示す図である。図４に示すように、偏心量は、光ディスク１の回転と同期して変化し、時間ｔでの偏心量ｅｃｃは、ｅｃｃ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）で表される。
ここで、トラッキング方向のレンズ可動幅（トラッキングアクチュエータの可動幅）がＢである光ピックアップ３を想定すると、Ａ＞Ｂの場合、トラッキング引き込み後のレンズシフト量ｌｓは、引き込み時の偏心量をｅｃｃｉｎとすると、ｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）−ｅｃｃｉｎで表現される。このため、ｅｃｃｉｎがどのような値でも、つまり、どのような位置でトラッキングを引き込んだとしても、レンズシフト量ｌｓはレンズ可動幅Ｂを超えるため、偏心に追従する際にレンズシフト量ｌｓがレンズ可動幅Ｂを超え、トラッキングを維持できない。
【００１７】
一方、図５は、最大偏心量Ａがレンズ可動幅Ｂより小さい場合に、偏心量が０の位置でトラッキングを引き込んだとき、すなわちｅｃｃｉｎ＝０でのレンズシフト量と時間との関係を示す図である。図５に示すように、偏心量が０の位置でトラッキングを引き込んだ場合、トラッキング引き込み後のレンズシフト量ｌｓは、偏心量ｅｃｃと等しく、ｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）で表されて、トラッキングが維持できる。しかしながら、以下に示すように、Ａ＜Ｂの場合であっても、トラッキングを維持できない場合がある。
【００１８】
図６は、最大偏心量Ａがレンズ可動幅Ｂより小さい場合に、偏心量が最大の位置でトラッキングを引き込んだとき、すなわちｅｃｃｉｎ＝Ａでのレンズシフト量と時間との関係を示す図である。図６に示すように、偏心量が最大の位置でトラッキングを引き込むと、トラッキング引き込み後のレンズシフト量ｌｓは、ｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）−Ａ＜−Ｂとなり、トラッキング維持ができなくなる。つまり、どのような位置でトラッキングを引き込んだとしても、トラッキング維持が可能となる偏心量は、２Ａ＜Ｂの関係を満足する必要がある。
【００１９】
また、対物レンズが外乱等により振動していた場合、トラッキング引き込み時のレンズ中立位置からのずれ量をｌｓｉｎとすると、トラッキング引き込み後のレンズシフト量はｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）−（ｅｃｃｉｎ＋ｌｓｉｎ）となる。このため、トラッキング維持が可能な偏心量は、さらに減少することになる。
【００２０】
これに加え、近年では、光ピックアップユニット（ＰＵ）の小型化に伴って対物レンズの物理的なトラッキング方向の可動範囲が小さくなっている。また、高倍速化に伴って、アンバランス振動が大きくなり、トラッキング引き込み時の対物レンズの振動量も大きくなってきている。このため、トラッキング維持が可能な偏心量は、さらに減少する傾向にある。
【００２１】
そこで、この発明のディスク装置では、図１に示すような、回転位相検出部９、偏心量検出部１０、トラッキング引き込み範囲設定部１１及び記憶部１２を備えることにより、偏心成分を有する光ディスク１に対するトラッキング維持能力を向上させている。
【００２２】
回転位相検出部９は、ディスク回転部２から出力される光ディスク１の回転に同期した信号に基づいて、光ディスク１の回転位相を検出する構成部である。
偏心量検出部１０は、ＴＥ信号生成部４及び回転位相検出部９とそれぞれ接続する構成部であり、ＴＥ信号生成部４で得られたＴＥ信号ａと、回転位相検出部９で得られた回転位相信号ｅとから、光ディスク１の偏心量を検出する。偏心量検出部１０で回転位相毎に検出された偏心量は、記憶部１２に格納される。
トラッキング引き込み範囲設定部１１は、記憶部１２に格納されたデータを読み出し可能に設けられた構成部であり、記憶部１２から偏心量を示す偏心量信号ｆ及びこの偏心量が検出された回転位相を示すディスク回転位相情報ｇを読み出して、回転位相毎の偏心量からトラッキング引き込み範囲を設定する。
【００２３】
次に動作について説明する。
先ず、トラック横断本数は、図２（ｃ）に示すように、トラッククロス信号のエッジをカウントすることによって検出できる。なお、トラッククロス信号は、ＴＥ信号ａが基準電圧と交差するタイミングで反転する信号である。
ここで、ディスク１回転を周方向にｎ分割して、光ディスク１が３６０／ｎ度（以下、γ度と呼ぶ）回転する間のトラック横断本数をカウントすることにより、ディスク周方向の１分割（γ度）内における平均トラック横断本数が得られる。
【００２４】
回転位相検出部９は、光ディスク１の回転位相を検出し、回転位相信号ｅを出力する。
偏心量検出部１０は、ＴＥ信号生成部４からＴＥ信号ａを入力し、回転位相検出部９から回転位相信号ｅを入力すると、ディスク回転が一定で、かつトラッキングドライブ信号ｄをゼロ、すなわちレンズシフト量ｌｓがゼロの状態で、光ディスク１がγ度回転する毎にトラック横断本数をカウントして平均トラック横断本数を検出し、得られたディスク１周分の平均トラック横断本数を平均偏心量に換算する。
【００２５】
この実施の形態１では、平均トラック横断本数を下記の方法で平均偏心量に換算する。
図７は、ディスク１回転の偏心量Ａ１とディスク１回転を周方向に１２分割したときに回転位相毎に検出されたトラック横断本数Ａ２との関係を示す図である。この図７では、偏心量Ａ１及びトラック横断本数Ａ２を、最大偏心量が２００μｍで、トラックピッチが１．６μｍの光ディスク１を回転速度一定で回転させて得た場合を示している。図７のように、トラック横断本数Ａ２は、偏心量Ａ１の正負に関わらず常に正の値となる。
【００２６】
また、図８は、ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図２（ｄ）に示したトラック横断方向信号Ａ３との関係を示す図である。また、図９は、ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図２（ｄ）に示したトラック横断方向信号Ａ３に図７に示した回転位相毎に検出されたトラック横断本数Ａ２を掛け合わせた値Ａ４との関係を示す図である。
図８，９に示すように、トラック横断方向信号Ａ３とトラック横断本数Ａ２とを掛け合わせた値Ａ４は、ディスク回転が一定であれば、トラック横断速度を示し、偏心量Ａ１に対して位相が９０度進んでいる。
【００２７】
図１０は、ディスク１回転の偏心量Ａ１と、図９中の値Ａ４の回転位相を９０度分ずらした値Ａ５との関係を示す図である。トラック横断本数Ａ２は、回転位相毎（γ度毎）に検出され、記憶部１２において、各回転位相に対応付けた記憶領域が割り当てられる。トラック横断方向信号Ａ３とトラック横断本数Ａ２とを掛け合わせた値Ａ４は、偏心量Ａ１に対して位相が９０度進んでいる。
そこで、記憶部１２において、トラック横断本数Ａ２が割り当てられている記憶領域の回転位相を９０度分ずらす。これにより、図１０に示すように、偏心量Ａ１と位相が一致した情報Ａ５を得ることができる。
【００２８】
また、最大偏心量は、トラック横断本数を１周分加算し、４×トラックピッチβで除算することにより得られる。そこで、図１０に示した情報Ａ５の最大値が最大偏心量になるように振幅補正を行うことで、図１１に示すような平均偏心量Ａ６が得られる。
【００２９】
記憶部１２は、ディスク１回転の分割数と等しいｎ個の記憶領域（γ度毎の記憶領域）を有し、それぞれの記憶領域には、例えば１〜ｎの番号が付与されている。
偏心量検出部１０は、上述のようにして、γ度毎の平均偏心量Ａ６を求めると、求めたγ度毎の平均偏心量Ａ６を、記憶部１２のγ度毎に対応する記憶領域に格納する。
平均偏心量Ａ６は、トラッキング引き込み範囲設定部１１によって偏心量信号ｆとして記憶部１２から読み出される。
【００３０】
トラッキング引き込み範囲設定部１１は、記憶部１２から、ディスク１周分の偏心量信号ｆ及びこれに対応する記憶領域番号、すなわちディスク回転位相情報ｇを読み出して、トラッキング引き込み後のレンズシフト量ｌｓが、予め設定されているトラッキングアクチュエータの可動範囲を超えないディスク回転位相範囲ｈを算出する。具体的な算出方法を以下に示す。
【００３１】
最大偏心量をＡとし、トラッキングを引き込んだときの偏心量をｅｃｃｉｎとすると、トラッキング引き込み後のレンズシフト量ｌｓはｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）−ｅｃｃｉｎであるから、その最大値は、Ａ＋｜ｅｃｃｉｎ｜となる。
従って、トラッキングアクチュエータ可動範囲（対物レンズのレンズ可動範囲）が±Ｂである場合に、｜ｅｃｃｉｎ｜が満足すべき範囲は、｜ｅｃｃｉｎ｜＜Ｂ−Ａとなる。
但し、偏心量信号ｆは、対応する記憶領域、すなわち対応するディスク回転位相範囲内の平均偏心量であるから、平均偏心量が｜ｅｃｃｉｎ｜範囲内に収まっていても、ディスク回転位相内の最大偏心量Ａが｜ｅｃｃｉｎ｜範囲内に収まらない場合がある。
【００３２】
図１２は、偏心量Ａ１と平均偏心量Ａ６の回転位相に対する関係を示す図であり、実線が偏心量Ａ１を示し、破線が平均偏心量Ａ６を示しており、一点鎖線がトラッキング引き込み時の偏心量の絶対値｜ｅｃｃｉｎ｜の範囲を示している。図１２に示すように、回転位相ＲＰ１の平均偏心量は、｜ｅｃｃｉｎ｜に収まる最大の平均偏心量であるが、角度範囲Ｂ１では、回転位相ＲＰ１の範囲であっても、偏心量が｜ｅｃｃｉｎ｜を超えている。
【００３３】
そこで、トラッキング引き込み範囲設定部１１は、｜ｅｃｃｉｎ｜範囲が得られると、得られた｜ｅｃｃｉｎ｜範囲に対して記憶部１２で記憶領域番号が１つ分だけ少ない記憶領域に対応するディスク回転位相範囲、すなわち回転位相ＲＰ２に対応するディスク回転位相範囲ｈを、トラッキング引き込み範囲としてトラッキング制御部７に設定する。
【００３４】
トラッキング制御部７は、回転位相検出部９から入力した回転位相信号ｅが、ディスク回転位相範囲ｈにある場合にのみ、トラッキング引き込みタイミング生成部６から出力されるトラッキング引き込みタイミング信号ｃに従ってトラッキングループを閉じる制御を行う。
【００３５】
以上のように、この実施の形態１によれば、光ディスク１の１周分の所定の回転位相毎の偏心量に基づいて、光ピックアップ３を構成する対物レンズのトラッキング引き込み後におけるレンズシフト量が対物レンズの予め設定したトラッキング方向の可動範囲±Ｂを超えない回転位相範囲を特定してトラッキング引き込み範囲として設定し、光ディスク１の回転位相が当該トラッキング引き込み範囲内にあるとき、光ピックアップ３のトラッキング引き込みを実行する。
このように構成することで、トラッキングアクチュエータ可動範囲が小さい場合であってもトラッキング維持が可能な偏心量を大きくすることができる。これにより、偏心成分を有する光ディスク１に対するトラッキング維持能力が高く、当該ディスクの再生能力を向上させたディスク装置を実現することができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態１では、偏心量検出部１０がトラック横断本数から偏心量を検出する場合を示したが、トラック横断周波数を利用して偏心量を求めても同様の効果が得られる。
【００３７】
また、上記実施の形態１では、偏心量検出部１０がトラッククロス信号を基に偏心量を検出する場合を示したが、図２（ｂ）に示すトラッキング引き込みタイミング信号ｃや、ディスク読み取り信号（ＲＦ信号）等を基に偏心量を求めても同様の効果が得られる。
【００３８】
さらに、上記実施の形態１において、偏心量検出部１０が平均偏心量を求める際に発生した演算上の誤差については、ディスク回転の１周の分割数ｎを大きくすることにより、低減することができる。また、誤差分を考慮して、トラッキング引き込み範囲を設定することで、より安定したトラッキング維持が可能となる。
【００３９】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、対物レンズのトラッキング引き込み後のレンズシフト量が、トラッキングアクチュエータの可動範囲±Ｂを超えないようにトラッキング引き込み範囲を設定したが、光ピックアップの特性によっては、トラッキングアクチュエータの可動範囲内であっても、レンズシフト量が大きくなるにつれてサーボ用信号や読み取り信号の品位が劣化する場合がある。
【００４０】
図１３は、実施の形態２における光ピックアップのレンズシフト量とＴＥ信号との関係を示す図であり、符号ａを付した実測値がＴＥ信号であり、符号ｄを付した実測値がトラッキングドライブ信号である。図１３に示すように、レンズシフト量が大きくなるにつれて、ＴＥ信号ａの基準電圧Ｖｏに対するバランスが変化し、かつ、プラス方向に大きくレンズシフトが発生するとＴＥ信号ａの振幅も大きく減少している。この場合、ＴＥ信号ａの品位が劣化し、トラッキングサーボ制御における所望の機能を満足できない。
【００４１】
上記実施の形態１では、上述したような光ピックアップでは、トラッキングアクチュエータの可動範囲内であっても、ＴＥ信号ａが変化することでトラッキングが維持できず、再生能力が低下することが考えられる。
【００４２】
そこで、この実施の形態２では、サーボ制御用信号や読み取り信号の品位が所望の機能を満足できるだけのレンズシフト量範囲を超えないようトラッキング引き込み範囲を設定する。例えば、図１３に示すように、サーボ制御用信号であるＴＥ信号ａの基準電圧Ｖｏに対するバランスの変化量が少ないレンズシフト量範囲（ＴＥ信号ａのレベル変化が少ないレンズシフト量がゼロである位置近傍のレンズシフト量範囲）に対応する回転位相範囲を、トラッキング引き込み範囲として設定する。なお、この場合、トラッキング引き込み範囲は、必ずしもレンズシフト量がゼロである位置を中心として設定する必要はない。
また、光ディスク１からの読み取り信号においても、当該読み取り信号の所定の基準値に対する振幅の変化量が少ないレンズシフト量範囲に対応する回転位相範囲をトラッキング引き込み範囲とする。
【００４３】
以上のように、この実施の形態２によれば、サーボ制御用信号や読み取り信号の品位が所望の機能を満足できるだけのレンズシフト量範囲を超えないように、すなわちサーボ制御用信号や読み取り信号の基準値に対する変化量が許容範囲内にあるレンズシフト量範囲を超えない回転位相範囲をトラッキング引き込み範囲として設定する。
このようにすることで、対物レンズのレンズシフト量が大きくなるにつれてサーボ制御用信号や読み取り信号の品位が劣化する特性を有した光ピックアップであっても、信号の品位を劣化させることなく、トラッキング引き込み範囲を設定することができる。
【００４４】
実施の形態３．
上述したように、トラッキング引き込みは、例えばトラッキング引き込みタイミング信号ｃがトラックオン状態のときにサーボループを閉じ、オフ状態のときにサーボループを開くように制御することで実現される。
また、従来では、トラッキング引き込み時にレーザースポットによるトラック横断速度が高いと、引き込みを失敗する可能性があるため、トラッキング引き込み直前にレーザースポットがトラックを横断する方向を検出してトラック横断速度を低下させるようにトラッキングアクチュエータを駆動制御するトラッキングブレーキを採用する場合があった。
これらの動作は、トラッキングアクチュエータが、対物レンズをセンター位置から移動させる、すなわちレンズシフトを発生させるものである。従って、このレンズシフト量が大きいと、上記実施の形態１又は上記実施の形態２を適用した際にトラッキングを維持できなくなる場合がある。以下、この現象を詳細に説明する。
【００４５】
図１４は、図１２に対して、トラッキング引き込み時にレンズシフトが発生した場合における偏心量と平均偏心量との回転位相に対する関係を追加したものである。図１４において、実線の太線が偏心量Ａ１、実線の細線がレンズシフトが発生したときの偏心量とレンズシフト量の和Ａ７、破線が平均偏心量Ａ６を示しており、一点鎖線がトラッキング引き込み時の偏心量の絶対値｜ｅｃｃｉｎ｜の範囲を示している。図１４に示すように、ディスク回転位相ＲＰ１における平均偏心量は、｜ｅｃｃｉｎ｜に収まる最大の平均偏心量であるが、角度範囲Ｂ１では、回転位相ＲＰ１の範囲であっても、偏心量が｜ｅｃｃｉｎ｜を超えている。
【００４６】
上記実施の形態１では、トラッキング引き込み範囲設定部１１が、｜ｅｃｃｉｎ｜範囲を得ると、得られた｜ｅｃｃｉｎ｜範囲に対して記憶部１２で記憶領域番号が１つ分だけ少ない記憶領域に対応するディスク回転位相ＲＰ２の範囲を、トラッキング引き込み範囲としてトラッキング制御部７に設定する。
しかしながら、図１４のようにトラッキング引き込み時にレンズシフトが発生すると、角度範囲Ｂ２では、レンズシフトが発生したときの偏心量とレンズシフト量の和Ａ７が、｜ｅｃｃｉｎ｜を超えている。このため、トラッキング引き込み後のレンズシフト量が、トラッキングアクチュエータの所望の可動範囲を超えてしまう。
【００４７】
そこで、この実施の形態３では、トラッキング引き込み時のレンズシフト量分に応じたディスク回転位相範囲を算出してトラッキング引き込み範囲を設定する。
図１５は、この発明の実施の形態３によるディスク装置の構成を示すブロック図である。図１５において、実施の形態３のディスク装置は、図１で示した構成に対して、レンズシフト量検出部１３をさらに備えており、レンズシフト量信号ｉをトラッキング引き込み範囲設定部１１に出力している点で上記実施の形態１と異なる。なお、レンズシフト量信号ｉは、レンズシフト量検出部１３が検出したレンズシフト量を示す信号である。
【００４８】
上記実施の形態１では、最大偏心量をＡとし、トラッキング引き込み時における偏心量をｅｃｃｉｎとすると、トラッキング引き込み後のレンズシフト量は、ｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）−ｅｃｃｉｎで表され、その最大値は、Ａ＋｜ｅｃｃｉｎ｜としてディスク回転位相範囲を算出している。これは、トラッキングを引き込む際にレンズシフトが発生していない場合に成立する。
【００４９】
これに対して、実施の形態３では、レンズシフト量検出部１３が、トラッキングを引き込む際に発生しているレンズシフト量ｌｓｉｎを検出して、レンズシフト量信号ｉとしてトラッキング引き込み範囲設定部１１に出力する。
トラッキング引き込み範囲設定部１１は、入力したレンズシフト量信号ｉに基づいて、レンズシフト量ｌｓｉｎのレンズシフトの発生を認識すると、トラッキング引き込み後のレンズシフト量ｌｓをｌｓ＝Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）−（ｅｃｃｉｎ＋ｌｓｉｎ）で求めて、その最大値はＡ×｜ｅｃｃｉｎ＋ｌｓｉｎ｜となる。以降は、上記実施の形態１と同様に計算することにより、トラッキング引き込み時のレンズシフト量分に応じたディスク回転位相範囲が算出され、トラッキング引き込み範囲を設定することができる。
【００５０】
以上のように、この実施の形態３によれば、光ピックアップ３の対物レンズのレンズシフト量を検出するレンズシフト量検出部１３を備え、トラッキング引き込み範囲設定部１１が、レンズシフト量検出部１３で検出されたレンズシフト量毎にトラッキング引き込みを実施する回転位相範囲を設定する。このようにすることで、トラッキング引き込み時にレンズシフトが発生するディスク装置においても、トラッキング維持が可能な偏心量を大きくすることができる。
【００５１】
なお、上記実施の形態３において、トラッキング引き込み時に発生するレンズシフト量が無視できる程小さい場合、若しくは発生するレンズシフト量を想定してディスク回転位相範囲を狭く設定する場合には、上記実施の形態１の構成を採用すればよく、レンズシフト量検出部１３を省略することができる。
【００５２】
実施の形態４．
近年のディスク装置の高倍速化に伴い、アンバランス振動が大きくなることでトラッキング引き込み時の対物レンズ振動量が大きくなってきている。対物レンズの振動は、ディスク回転を要因として発生するため、その振動周波数は回転周波数と近しい場合が多い。ただし、振動位相と回転位相は、必ずしも同期しているとは限らない。
上記実施の形態１から上記実施の形態３までで説明したように、光ディスク１の偏心量を測定する場合、当該測定の際にレンズ振動が発生していると、測定結果にレンズ振動分が含まれる。
例えば、最大偏心量Ａのディスクを角速度ωで回転させた場合、レンズ振動最大量をＣとし、振動位相と回転位相の差をφとすると、レーザースポットがディスク上のトラックを横断する時間ｔにおける位置ｙは、下記式（Ａ）で表される。
ｙ＝Ａｓｉｎ（ωｔ）＋Ｃｓｉｎ（ωｔ＋φ）
＝（（Ａ＋Ｃｃｏｓφ）２＋Ｃ２ｓｉｎ２φ）１／２×ｓｉｎ（ωｔ＋ψ）・・・（Ａ）
但し、ψ＝ｔａｎ−１（Ｃｓｉｎφ／（Ａ＋Ｃｃｏｓφ））
【００５３】
このように、レンズ振動が加わった場合に測定される偏心量には、本来の偏心量と比較して振幅も位相も異なったものとなる。従って、トラッキング引き込み後、レンズ振動はトラッキングサーボループにより抑制されて、レンズシフト量が偏心量に対応する分だけ発生する。このため、レンズ振動が加わった状態で測定された偏心量を基にトラッキング引き込み範囲を算出すると、逆にトラッキング維持範囲が狭くなる。
【００５４】
そこで、この実施の形態４では、対物レンズを中立位置に維持して、レンズ振動が発生する状況においても、対物レンズが振動しないようにトラッキングアクチュエータを駆動制御する。
【００５５】
図１６は、この発明の実施の形態４によるディスク装置の構成を示すブロック図である。図１６において、実施の形態４のディスク装置は、図１５で示した構成に対して、レンズ中点信号発生部１４をさらに備えており、トラッキング制御部７の制御によりトラッキングドライブ信号ｄをレンズ中点信号ｊに切り換えられる構成となっている点で、上記実施の形態３と異なる。
【００５６】
レンズ中点信号発生部１４は、レンズシフト量信号ｉからレンズシフトを抑制する信号を生成する構成部であり、レンズシフトを抑制するために、対物レンズを中点位置に維持するレンズ中点信号ｊを出力する。このレンズ中点信号ｊでトラッキングアクチュエータドライブ部８を制御してトラッキングアクチュエータを駆動させることで、対物レンズを中点位置に維持させる。これにより、レンズ振動が発生する状況においても、対物レンズの振動が発生しない。
【００５７】
以上のように、この実施の形態４によれば、レンズシフト量検出部１３で検出される対物レンズのレンズシフト量がゼロになるようにトラッキングアクチュエータを制御するレンズ中点信号ｊを生成するレンズ中点信号発生部１４を備え、トラッキング制御部７が、偏心量検出部１０が光ディスク１の偏心量を検出するにあたり、レンズ中点信号発生部１４が生成したレンズ中点信号ｊでトラッキングアクチュエータの駆動を制御して、対物レンズのレンズシフト量がゼロになるように動作させる。
このように、トラッキング制御部７が、偏心量の測定の際にトラッキングドライブ信号ｄをレンズ中点信号ｊに切り替えることで、レンズ振動が発生する状況においても、上記実施の形態１〜３と同精度で偏心量を測定することができ、トラッキング維持が可能な偏心量を大きくすることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップの光ディスクに対するトラッキングをサーボ制御するディスク装置において、
前記光ディスクの回転位相を検出する回転位相検出部と、
前記回転位相検出部で検出した所定の回転位相毎に前記光ディスクの偏心量を検出する偏心量検出部と、
前記偏心量検出部で検出した前記光ディスクの１周分の偏心量を前記所定の回転位相毎に記憶する記憶部と、
前記記憶部から読み出した前記光ディスクの１周分の前記所定の回転位相毎の偏心量に基づいて、前記光ピックアップを構成する対物レンズのトラッキング引き込み後におけるレンズシフト量が前記対物レンズの予め設定したトラッキング方向の可動範囲を超えない回転位相範囲を特定してトラッキング引き込み範囲として設定する設定部と、
前記回転位相検出部で検出した前記光ディスクの回転位相が、前記設定部で設定されたトラッキング引き込み範囲内にあるとき、前記光ピックアップのトラッキング引き込みを実行する制御部とを備え、
初期のトラッキング引き込みにおいても偏心に対する引き込み能力を最大にできることを特徴とするディスク装置。
【請求項２】
前記設定部は、前記対物レンズのトラッキング引き込み後のレンズシフト量が、サーボ制御用信号又は読み取り信号の所定の基準値に対する変化量が許容範囲内にあるレンズシフト量範囲を超えない回転位相範囲を、トラッキング引き込み範囲として設定することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項３】
前記光ピックアップの対物レンズのレンズシフト量を検出するシフト量検出部を備え、
前記設定部は、前記シフト量検出部で検出されたレンズシフト量毎にトラッキング引き込みを実施する回転位相範囲を設定することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項４】
前記シフト量検出部で検出される前記対物レンズのレンズシフト量がゼロになるように当該対物レンズの駆動部を制御する制御信号を生成するレンズ中点信号発生部を備え、
前記制御部は、前記偏心量検出部が前記光ディスクの偏心量を検出するにあたり、前記レンズ中点信号発生部が生成した前記制御信号で前記駆動部の動作を制御して、前記対物レンズのレンズシフト量がゼロになるように動作させることを特徴とする請求項３記載のディスク装置。
【国際調査報告】
2011104756.tif 000019
2011104756.tif 000020
2011104756.tif 000021
2011104756.tif 000022